WO2020090114A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2020090114A1
WO2020090114A1 PCT/JP2018/040869 JP2018040869W WO2020090114A1 WO 2020090114 A1 WO2020090114 A1 WO 2020090114A1 JP 2018040869 W JP2018040869 W JP 2018040869W WO 2020090114 A1 WO2020090114 A1 WO 2020090114A1
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WO
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work
component
tool
suction nozzle
pressing
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/040869
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆 山本
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｆｕｊｉ filed Critical 株式会社Ｆｕｊｉ
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Priority to JP2020554737A priority patent/JP7303214B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means

Definitions

  • the present invention relates to a working machine that performs work using a work tool mounted on a work head.
  • Some work machines perform work using work tools attached to the work head.
  • the following patent documents describe an example of such a working machine.
  • the present specification includes a work head, an attachment detachably attached to the work head, and a work tool detachably attached to the attachment for performing work, and A working machine in which a working tool is automatically attached to and detached from the attachment is disclosed.
  • the attachment is detachably attached to the work head, and the work tool is automatically attached to and detached from the attachment.
  • the work tool is automatically attached to and detached from the attachment.
  • FIG. 1 shows a component mounter 10.
  • the component mounter 10 is a device for executing a component mounting operation on the circuit substrate 12.
  • the component mounter 10 includes an apparatus main body 20, a base material transfer / holding device 22, a component mounting device 24, imaging devices 26 and 28, a component supply device 30, a bulk component supply device 32, and a holder station 34.
  • the circuit substrate 12 may be a circuit board, a substrate having a three-dimensional structure, or the like, and the circuit substrate may be a printed wiring board, a printed circuit board, or the like.
  • the apparatus main body 20 is composed of a frame portion 40 and a beam portion 42 mounted on the frame portion 40.
  • the substrate transfer / holding device 22 is disposed in the center of the frame portion 40 in the front-rear direction, and has a transfer device 50 and a clamp device 52.
  • the transfer device 50 is a device that transfers the circuit substrate 12
  • the clamp device 52 is a device that holds the circuit substrate 12.
  • the base material carrying / holding device 22 carries the circuit base material 12 and fixedly holds the circuit base material 12 at a predetermined position.
  • the transport direction of the circuit substrate 12 will be referred to as the X direction
  • the horizontal direction orthogonal to that direction will be referred to as the Y direction
  • the vertical direction will be referred to as the Z direction. That is, the width direction of the component mounter 10 is the X direction, and the front-back direction is the Y direction.
  • the component mounting device 24 is disposed on the beam portion 42 and has two work heads 60 and 62 and a work head moving device 64.
  • a component gripper 66 is detachably provided on the lower end surface of each work head 60, 62.
  • the component holding tool 66 is described in Japanese Patent Application No. 2016-562118 filed by the present applicant prior to the present application. Therefore, a brief description will be given.
  • a housing 70, a piston 72, and a pair of components are provided. It has a slider 74, a transmission mechanism 76, a pair of gripping claws 78, and a fixture 80.
  • the piston 72 is held slidably in the vertical direction inside the housing 70, and is biased downward by a coil spring 82.
  • the piston 72 defines an air chamber 84 inside the housing 70.
  • a pair of sliders 74 are held on the lower surface side of the housing 70 so as to approach and separate in the left-right direction, and the pair of sliders 74 are connected to the piston 72 via a transmission mechanism 76. ing.
  • the transmission mechanism 76 converts vertical movement of the piston 72 into horizontal movement of the pair of sliders 74.
  • the transmission mechanism 76 moves the pair of sliders 74 toward each other, and when the piston 72 moves downward, the transmission mechanism 76 moves The pair of sliders 74 move in the direction of separation.
  • a pair of grip claws 78 are fixed to the lower surfaces of the pair of sliders 74 so as to extend downward.
  • a flange 86 is formed on the upper surface of the housing 70 of the component gripper 66, and a recess 88 having a shape corresponding to the flange 86 is formed on the lower surfaces of the work heads 60 and 62.
  • the working heads 60 and 62 are formed with a first air passage 90 opening to the center of the recess 88 and a second air passage 92 opening to the recess 88 so as to surround the opening of the first air passage 90 in the circumferential direction. Has been done.
  • the first air passage 90 and the second air passage 92 are individually connected to a positive / negative pressure supply device (not shown).
  • a communication passage 96 that communicates with the air chamber 84 is formed on the upper surface of the housing 70 of the component gripper 66 and the flange 86. Then, the flange 86 of the component gripper 66 is fitted into the recess 88 of the work head 60, 62, so that the communication passage 96 of the component gripper 66 and the first air passage 90 of the work head 60, 62 communicate with each other. Further, the flange 86 of the component gripper 66 is fitted into the recess 88 of the work heads 60 and 62, so that the opening of the second air passage 92 is closed by the flange 86 of the component gripper 66.
  • the component gripper 66 is mounted in the recess 88 of the work head 60, 62 by negative pressure. Then, a slight positive pressure is supplied to the second air passage 92, so that the state in which the flange 86 is fitted in the recess 88 is released. As a result, the component gripper 66 separates from the recess 88 of the work head 60, 62. That is, the component gripper 66 is attached to the work heads 60 and 62 using negative pressure, and is separated from the work heads 60 and 62 using positive pressure. In this way, the component gripper 66 is attachable to and detachable from the work heads 60 and 62.
  • the piston 72 moves upward inside the housing 70 against the elastic force of the coil spring 82.
  • the pair of gripping claws 78 also approaches as shown in FIG.
  • the component gripper 66 grips the electrical component 100 with the pair of grip claws 78.
  • the piston 72 moves downward due to the elastic force of the coil spring 82.
  • the pair of sliders 74 are separated by the operation of the transmission mechanism 76, so that the pair of gripping claws 78 are also separated.
  • the component gripper 66 separates the electric component 100 gripped by the pair of grip claws 78. In this way, the component gripper 66 grips the electric component 100 by using the negative pressure, and releases the gripped electric component 100 by using the positive pressure and the elastic force of the coil spring 82.
  • the work heads 60 and 62 have a rotation device (not shown) that rotates the component gripping tool 66 mounted in the recess 88 about the axis. As a result, the component gripper 66 holding the electric component 100 rotates, so that the posture of the electric component 100 held by the component gripper 66 is adjusted.
  • the fixture 80 is fixed to the lower surface of the housing 70 and is located between the pair of grip claws 78.
  • the fixture 80 has a generally cylindrical shape, and the fixture 80 is provided with a recess 102 that opens to the lower surface side and a through hole 104 that penetrates in the vertical direction and that opens to the recess 102 and the upper surface.
  • the through hole 104 communicates with the first air passage 90 via a bypass (not shown), and a switching valve (not shown) is arranged in the bypass.
  • a key groove 106 is formed on the inner wall surface of the recess 102 so as to extend in the vertical direction.
  • FIG. 5 which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3, one end of a circumferential groove 108 formed to extend in the circumferential direction of the fixture 80 communicates with the upper end of the key groove 106.
  • a key groove 106 is formed on the inner wall surface of the recess 102 so as to extend in the vertical direction, and a circumferential groove 108 is formed so as to extend in the circumferential direction from the upper end of the key groove 106.
  • the depth dimension of the key groove 106 is the same as the depth dimension of the circumferential groove 108.
  • the work heads 60 and 62 to which the component holding tool 66 having the above structure is attached are moved by the work head moving device 64.
  • the work head moving device 64 has an X-direction moving device 120, a Y-direction moving device 122, and a Z-direction moving device 124.
  • the X-direction moving device 120 and the Y-direction moving device 122 integrally move the two work heads 60 and 62 to arbitrary positions on the frame portion 40.
  • the work heads 60 and 62 are detachably attached to the sliders 126 and 128, and the Z-direction moving device 124 individually moves the sliders 126 and 128 in the vertical direction. That is, the work heads 60 and 62 are individually moved in the vertical direction by the Z-direction moving device 124.
  • the imaging device 26 is attached to the slider 126 in a state of facing downward, and is moved together with the work head 60 in the X direction, the Y direction, and the Z direction. Thereby, the imaging device 26 images an arbitrary position on the frame section 40. As shown in FIG. 1, the image pickup device 28 is arranged between the base material carrying and holding device 22 on the frame portion 40 and the component supply device 30 so as to face upward. Accordingly, the imaging device 28 images the component gripped by the component gripper 66 of the work head 60, 62.
  • the component supply device 30 is arranged at one end of the frame 40 in the front-rear direction.
  • the component supply device 30 has a tray-type component supply device 130 and a feeder-type component supply device (not shown).
  • the tray-type component supply device 130 is a device that supplies components placed on a tray.
  • the feeder-type component supply device is a device that supplies components using a tape feeder or a stick feeder (not shown).
  • the loose-parts supply device 32 is arranged at the other end of the frame 40 in the front-rear direction.
  • the discrete component supply device 32 is a device that aligns a plurality of components in a scattered state and supplies the components in the aligned state. In other words, it is a device that aligns a plurality of components in arbitrary postures in a predetermined posture and supplies the components in a predetermined posture. Examples of components supplied by the component supply device 30 and the bulk component supply device 32 include electronic circuit components, solar cell components, power module components, and the like. Further, electronic circuit parts include parts with leads and parts without leads.
  • the holder station 34 is arranged between the base material conveying and holding device 22 and the bulk component supply device 32, and has a holder tray (not shown). A plurality of types of holders are stored in the holder tray. As the holder, a chuck such as the component gripper 66 and a suction nozzle are housed in the holder station. Then, in the holder station 34, the component gripper 66 mounted on the work heads 60 and 62 and the holder contained in the holder tray are automatically exchanged.
  • the holder accommodated in the holder tray is formed with a flange having the same shape as the flange 86 of the component holder 66, and the flange is mounted in the recess 88 of the work head 60, 62.
  • the component mounting operation is performed on the circuit substrate 12 held by the substrate transfer / holding device 22 with the above-described configuration.
  • the component mounting machine 10 can perform various component mounting operations, the electrical component 100 having the lead, that is, the mounting process of the lead component will be described below.
  • the electric component 100 is composed of a block-shaped component body 150 and two leads 152 protruding from the bottom surface of the component body 150.
  • the circuit substrate 12 is transported to the work position and is fixedly held by the clamp device 52 at that position.
  • the imaging device 26 moves above the circuit board 12 and images the circuit board 12.
  • the component supply device 30 or the bulk component supply device 32 supplies the electric component 100 at a predetermined supply position.
  • one of the work heads 60 and 62 moves above the component supply position, and the component gripper 66 holds the component main body 150 of the electrical component 100.
  • the work heads 60 and 62 holding the electric component 100 move above the image pickup device 28, and the image pickup device 28 picks up the image of the electric component 100 held by the component holding tool 66.
  • the X-direction moving device 120 and the Y-direction moving device 120 and Y are arranged so that the coordinates of the tips of the leads 152 of the electric component 100 in the XY directions and the coordinates of the insertion holes formed in the circuit substrate 12 in the XY directions match.
  • the operation of the direction moving device 122 is controlled.
  • the work heads 60 and 62 move in the XY directions, so that the tip positions of the leads 152 of the electrical component 100 and the positions of the insertion holes formed in the circuit substrate 12 overlap in the vertical direction. It becomes a state. Then, the work heads 60 and 62 are lowered by the operation of the Z-direction moving device 124, so that the leads 152 of the electric component 100 held by the component gripper 66 are inserted into the insertion holes formed in the circuit substrate 12. To be done. As a result, the electric component 100 is mounted on the circuit substrate 12 with the leads 152 inserted in the insertion holes of the circuit substrate 12.
  • the component gripper 66 performs the holding work of the electric component 100, and the electric component 100 held by the holding work is mounted on the circuit substrate 12. At this time, floating may occur in the electric component 100 mounted on the circuit substrate 12 with the leads 152 inserted in the insertion holes of the circuit substrate 12. That is, the component body 150 of the electrical component 100 and the circuit substrate 12 may not be in close contact with each other, and a gap may occur between the lower surface of the component body 150 and the upper surface of the circuit substrate 12. Therefore, in the component mounter 10, as shown in FIG. 6, the pressing tool 160 is held by the component gripping tool 66, and the pressing tool 160 presses the electric component 100 against the circuit substrate 12.
  • the pressing tool 160 is composed of a block-shaped main body 162 and a cylindrical pressing portion 164 extending downward from the lower surface side of the main body 162.
  • the outer diameter of the pressing portion 164 is smaller than the outer dimension of the main body 162 in the width direction.
  • the pressing tool 160 is placed on the tray of the tray-type component supply device 130 in a posture in which the pressing portion 164 is extended in the vertical direction with the upper surface of the main body 162 facing upward.
  • the pressing tool 160 thus placed on the tray is held by the pair of gripping claws 78 of the component gripping tool 66, as shown in FIG.
  • the upper surface of the main body 162 of the pressing tool 160 contacts the lower surface of the mounting tool 80 of the component gripping tool 66, and the posture of the pressing tool 160 is corrected so that the pressing portion 164 of the pressing tool 160 faces the vertical direction.
  • the work heads 60 and 62 holding the pressing tool 160 move above the imaging device 28, and the imaging device 28 images the pressing tool 160 held by the component holding tool 66.
  • the imaging device 28 images the pressing tool 160 held by the component holding tool 66.
  • information regarding the tip position of the pressing portion 164 of the pressing tool 160 is obtained.
  • the X direction is adjusted so that the coordinates of the tip of the pressing portion 164 in the XY direction and the coordinates of the predetermined position of the component body 150 of the electric component 100 mounted on the circuit substrate 12 in the XY direction match.
  • the operations of the moving device 120 and the Y-direction moving device 122 are controlled.
  • the work heads 60, 62 are lowered by the operation of the Z-direction moving device 124, so that the pressing portion 164 of the pressing tool 160 held by the component gripping tool 66 causes the electric component 100 mounted on the circuit substrate 12. Is pressed against the circuit substrate 12. As a result, the component body 150 of the electrical component 100 and the circuit substrate 12 are in close contact with each other, and the floating of the electrical component 100 is eliminated.
  • the pressing work of the electric component 100 by the pressing tool 160 is completed, the work heads 60 and 62 holding the pressing tool 160 move above the tray, and when the work heads 60 and 62 descend, the component gripping tool 66 moves the pressing tool 160. By separating, the pressing tool 160 is returned to the tray.
  • the pressing tool 170 is composed of a block-shaped main body 172 and a cylindrical pressing part 174.
  • the outer diameter of the pressing part 174 is smaller than the outer dimension of the main body 172 in the width direction. Has been made larger.
  • the size of the main body 172 of the pressing tool 170 is substantially the same as the size of the main body 162 of the pressing tool 160.
  • the pressing tool 170 is also placed on the tray in the same posture as the pressing tool 160, and can be held by the pair of gripping claws 78 of the component gripping tool 66.
  • the pressing tool 170 is held by the component gripping tool 66, and the pressing operation of the electric component is performed by the pressing tool 170. To be done.
  • the screw tightening work tool 180 shown in FIG. 8 is also placed on the tray.
  • the screw tightening work tool 180 includes a block-shaped main body 182 and a driver portion 184 extending downward from the lower surface side of the main body 182.
  • the tip of the driver portion 184 has a cross shape, and the driver portion 184 functions as a plus driver.
  • the size of the main body 182 of the screw tightening tool 180 is also substantially the same as the size of the main body 162 of the pressing tool 160.
  • the screw tightening work tool 180 is also placed on the tray in the same posture as the pressing tool 160, and can be held by the component gripping tool 66.
  • a mounting table having a recess is placed on the tray of the tray-type component supply device 130 in order to place the screw tightening work tool 180 in the same posture as the pressing tool 160. Then, the tip of the driver portion 184 of the screw tightening work tool 180 is inserted into the recess of the mounting table, so that the screw tightening work tool 180 is mounted in the same posture as the pressing tool 160.
  • the screw tightening work tool 180 is placed in the same posture as the pressing tool 160 with the upper surface of the main body 182 facing upward, so that the pair of gripping claws 78 of the component gripping tool 66 are used. 180 is held, and the screw tightening tool 180 performs the screw tightening work.
  • a screw hole is formed in the circuit substrate 12, and the work of mounting the screw in the screw hole is executed by the component gripper 66.
  • the component gripping tool 66 holds the screw tightening work tool 180, and the work heads 60 and 62 holding the screw tightening work tool 180 move above the imaging device 28, and the imaging device 28 moves.
  • the screw tightening work tool 180 held by the component gripping tool 66 is imaged. As a result, information on the tip position of the driver portion 184 of the screw tightening work tool 180 is obtained.
  • the X-direction movement is performed so that the coordinates of the tip of the driver portion 184 in the XY direction and the coordinates of the cross groove formed on the head of the screw mounted on the circuit substrate 12 in the XY directions match.
  • the operation of the device 120 and the Y-direction moving device 122 is controlled.
  • the work heads 60 and 62 are lowered by the operation of the Z-direction moving device 124, so that the tip of the driver portion 184 of the screw tightening work tool 180 held by the component gripping tool 66 fits into the cross groove of the screw. To meet. Then, the component gripper 66 rotates about its axis by the operation of the rotation device. As a result, the screw tightening work by the screw tightening work tool 180 is executed.
  • the suction nozzle 110 includes a nozzle body 190 and a mounting pin 192.
  • the nozzle body 190 has a generally cylindrical shape, and a nozzle hole 196 is formed in the nozzle body 190 so as to extend in the axial direction.
  • the outer diameter of the upper end of the nozzle body 190 is slightly smaller than the inner diameter of the recess 102 formed in the fitting 80 of the component gripper 66, and the inner diameter of the nozzle hole 196 is the penetrating hole formed in the fitting 80. It is the same as the inner diameter of the hole 104.
  • the mounting pin 192 is erected on the outer peripheral surface of the nozzle body 190 so as to extend in the radial direction.
  • the length of the mounting pin 192 is the depth of the key groove 106 and the circumferential groove 108. Has been made shorter.
  • the suction nozzle 110 is placed on the tray with the nozzle body 190 extended vertically.
  • the suction nozzle 110 is not rotatable around the axis of the tray. That is, for example, a storage tray (not shown) having a mounting hole is mounted on the tray, and the suction nozzle 110 is stored in the mounting hole. Then, a stopper is formed in the mounting hole to prevent the suction nozzle 110 to be housed from rotating around the axis. In this way, in the storage tray, the suction nozzle 110, which is non-rotatably mounted around the axis, is attached to the attachment tool 80 of the component holding tool 66, as shown in FIG.
  • the work heads 60 and 62 move above the suction nozzle 110 placed on the storage tray by the operation of the X-direction moving device 120 and the Y-direction moving device 122.
  • the X-direction moving device 120 and the Y-direction are adjusted so that the coordinates in the XY directions of the nozzle body 190 of the suction nozzle 110 and the coordinates in the XY directions of the recess 102 of the fixture 80 of the component gripper 66 match.
  • the operation of the moving device 122 is controlled.
  • the operation of the X-direction moving device 120 and the Y-direction moving device 122 is performed so that the coordinates of the mounting pin 192 of the suction nozzle 110 in the XY directions and the coordinates of the key groove 106 of the fixture 80 in the XY directions match. Is controlled.
  • the work heads 60 and 62 are lowered by the operation of the Z-direction moving device 124, so that the nozzle body 190 of the suction nozzle 110 is inserted into the recess 102 of the fixture 80 and the key groove 106 of the fixture 80.
  • the mounting pin 192 of the suction nozzle 110 is inserted into the.
  • the component gripper 66 is rotated by the operation of the rotation device.
  • the component gripper 66 rotates about the direction in which the mounting pin 192 located at the upper end of the key groove 106 moves into the circumferential groove 108.
  • the nozzle body 190 is locked in the state of being inserted into the recess 102, and the suction nozzle 110 is attached to the fixture 80 of the component gripper 66 with a mechanical structure.
  • the nozzle hole 196 formed in the nozzle body 190 and the through hole 104 opening in the recess 102 communicate with each other.
  • the through hole 104 that communicates with the nozzle hole 196 communicates with the first air passage 90 via the bypass (not shown) as described above, and the switching valve (not shown) is provided in the bypass. ) Is provided.
  • the supply of the negative pressure or the positive pressure via the first air passage 90 is switched from the communication passage 96 to the through hole 104 by the operation of the switching valve, so that the suction nozzle 110 removes components such as the electrical component 100. Can be held.
  • a coupler (registered trademark) is used for the connecting portion between the nozzle body 190 and the recess 102 to prevent air leakage.
  • the work heads 60 and 62 to which the suction nozzle 110 is attached move to the upper side of the storage tray and descend, so that the suction nozzle 110 is placed in the mounting hole of the storage tray. Is housed. Then, the component gripper 66 rotates about the direction in which the mounting pin 192 located inside the circumferential groove 108 moves to the upper end of the key groove 106. Then, as the work heads 60 and 62 rise, the suction nozzle 110 is removed from the attachment 80 of the component gripper 66 and returned to the storage tray.
  • the suction nozzle 112 As described above, by attaching the suction nozzle 110 to the attachment 80 of the component gripper 66, it becomes possible to perform the work of holding the component by the suction nozzle 110. Further, a suction nozzle 112 having a nozzle diameter different from that of the suction nozzle 110 is also mounted on the tray. As shown in FIG. 11, the suction nozzle 112 is composed of a nozzle body 200 and a mounting pin 202. The nozzle body 200 is divided into a small diameter portion 206 and a large diameter portion 208. The outer diameter of the small diameter portion 206 is the same as the outer diameter of the nozzle body 190 of the suction nozzle 110, and the outer diameter of the large diameter portion 208 is larger than the outer diameter of the small diameter portion 206.
  • a nozzle hole 210 is formed in the nozzle body 200 so as to extend in the axial direction.
  • the inner diameter of the nozzle hole 210 is the same as the inner diameter of the nozzle hole 196 of the suction nozzle 110 inside the small diameter portion 206, and is larger than the inner diameter of the nozzle hole 196 of the suction nozzle 110 inside the large diameter portion 208.
  • the mounting pin 202 is erected on the outer peripheral surface of the small diameter portion 206 so as to extend in the radial direction, and the length of the mounting pin 192 is the same as the length of the mounting pin 192 of the suction nozzle 110. Is the same.
  • the suction nozzle 112 like the suction nozzle 110, is non-rotatably mounted on the storage tray around the axis. As a result, the suction nozzle 112 having a large nozzle diameter can be attached to the mounting tool 80 of the component gripper 66, like the suction nozzle 110.
  • the component mounter 10 by holding the pressing tools 160 and 170 and the screw tightening work tool 180 by the component gripping tool 66 or by attaching the suction nozzles 110 and 112 to the mounting tool 80, Various work can be performed by the work tools such as the pressing tools 160 and 170. That is, by automatically attaching / detaching any of the pressing tools 160 and 170, the screw tightening work tool 180, and the suction nozzles 110 and 112 to the component gripping tool 66, the work corresponding to the mounted work tool can be performed. Can be executed.
  • the automatic attachment / detachment of the work implement means that an arbitrary work implement is attached / detached to / from the component gripper 66 by the operation of the work head moving device 64, the positive / negative pressure supply device, and the like. It is what is executed.
  • the component gripping tool 66 not only functions as an attachment of the working tool, but also holds the component by the pair of gripping claws 78 when the working tool such as the suction nozzle 110 and the pressing tool 160 is not mounted. It is possible to do it.
  • the plurality of holders are accommodated in the holder station 34, and any holder of the plurality of holders is automatically attached / detached to / from the work heads 60 and 62. Therefore, in the component mounter 10, not only the work using the working tools such as the suction nozzle 110 and the pressing tool 160, but also the component holding work according to the holding tool housed in the holding tool station 34 can be performed. it can.
  • the automatic attachment / detachment of the holder means that an arbitrary holder is attached / detached to / from the concave portion 88 of the work heads 60, 62 by the operation of the work head moving device 64, the positive / negative pressure supply device, and the like. It is executed according to the processing such as.
  • the holder station 34 accommodates a plurality of holders, and any holder of the plurality of holders is automatically attached to or detached from the recess 88 of the work head 60 or 62.
  • the number of retainers that can be accommodated in the retainer station 34 is limited.
  • a plurality of work tools such as the suction nozzle 110 and the pressing tool 160 are placed on the tray of the tray-type component supply device 130, and any work tool of the plurality of work tools is placed.
  • any work tool of the plurality of work tools is placed.
  • the existing equipment is used to mount a plurality of working tools, and the plurality of working tools are mounted. Numerous types of work can be performed using any of the above work implements.
  • the component mounter 10 is an example of a working machine.
  • the work heads 60 and 62 are examples of work heads.
  • the component gripper 66 is an example of an attachment.
  • the suction nozzles 110 and 112, the pressing tools 160 and 170, and the screw tightening work tool 180 are examples of work tools.
  • one working head 60, 62 is detachably attached with a holding tool such as one component gripping tool 66, but one working head 60, 62
  • Two or more holders may be detachably attached to the. That is, two or more recesses 88 may be formed in one work head 60, 62, and two or more holders may be mounted in the two or more recesses 88. They may be of different types.
  • any one of the two or more holders is automatically operated at an arbitrary timing. It is attached to and detached from the heads 60 and 62.
  • the timing at which the holder is attached to the work head 60 may be any timing as long as it is a timing before the holding work by the holder to be held is started.
  • the timing is not related to component mounting, and is, for example, the timing of loading the circuit substrate 12 before component mounting into the component mounting machine 10 or the timing of unloading the circuit substrate 12 after component mounting from the component mounting machine 10. It is preferable to use the space between.
  • the timing at which the holder is removed from the work head 60 may be any timing as long as it is the timing after the holding work by the holder to be held is completed, but other work is performed. It is preferable to use it during the period.
  • the component mounting machine 10 as a working machine may be provided with only one working head.
  • one working tool such as the suction nozzle 110 and the pressing tool 160 is detachably attached to one component gripping tool 66, but two or more working tools such as one component gripping tool 66 are mounted.
  • the work tool may be detachably attached. And, they may be of different types. Specifically, for example, by disposing the attachment tool 80 not between the pair of grip claws 78 but in a region other than the movable region of the grip claw 78, the suction nozzles 110 and 112 are attached to the fixture 80 and the pair of grip claws 78 are attached.
  • the holding tools 78 can hold the pressing tools 160 and 170. As a result, two or more work tools are detachably attached to one component gripping tool 66.
  • any one of the two or more work tools can automatically grip the component at any timing. It is attached to and detached from the tool 66.
  • the timing at which the work implement is mounted on the component gripper 66 may be any timing as long as it is before the work by the work implement to be mounted is started, but other work is performed. It is preferable to use this while using.
  • the timing at which the work implement is detached from the component gripper 66 may be any timing as long as it is after the work by the work implement to be attached is finished, but other work is performed. It is preferable to use it during the period.
  • the component gripper 66 is mounted in the recess 88 of the work head 60, 62 by using negative pressure, but the work head 60 is made by using a mechanical mechanism such as a one-touch joint or a lock mechanism. , 62 may be mounted in the recess 88.
  • the working tool such as the suction nozzle 110 is mounted on the mounting tool 80 of the component gripping tool 66 using a mechanical mechanism, but it is mounted on the mounting tool 80 using negative pressure. Good.
  • the component gripping tool 66 has both the function of holding the component by the pair of gripping claws 78 and the function of attaching / detaching the work tool. It may have only the function to be performed. In other words, the component gripper 66 functions only as an attachment, and the component gripper 66 cannot perform the work by itself, and can perform the work with the work implement only when the work implement is held. Good. Further, the storage place of the component gripping tool 66 or the working tool is not limited to the tray or the holder station 34, and may be within the component mounting machine and provided within the range in which the working heads 60 and 62 move.
  • any of the suction nozzles 110 and 112, the pressing tools 160 and 170, and the screw tightening work tool 180 is attached to the component gripping tool 66, so that the pressing work, the screw tightening work,
  • another type of work tool may be attached to the component gripping tool 66 and another type of work may be performed.
  • a work tool for performing the transfer work of the viscous fluid, a work tool for performing the cutting work, or the like may be attached to the component holding tool 66.
  • the work tool is held by the component gripping tool 66, that is, the chuck, but the work tool may be held by the suction nozzle. That is, a suction nozzle may be attached to the work heads 60 and 62, and the suction nozzle may suction-hold the main body 162 of the pressing tool 160, for example.

Abstract

作業ヘッドと、作業ヘッドに着脱可能に装着されるアタッチメントと、アタッチメントに着脱可能に装着され、作業を行う作業具と、を備え、作業具が、アタッチメントに自動で着脱される作業機。

Description

作業機
　本発明は、作業ヘッドに装着された作業具により作業を行う作業機に関するものである。
　作業機には、作業ヘッドに装着された作業具により作業を行うものがある。下記特許文献には、そのような作業機の一例が記載されている。
特開２０１２－１６７５４号公報
　作業ヘッドに装着された作業具により作業を行う作業機では、作業ヘッドへの作業具の着脱を好適に行うことが望まれている。このため、作業ヘッドへの作業具の着脱を好適に行うことを課題とする。
　上記課題を解決するために、本明細書は、作業ヘッドと、前記作業ヘッドに着脱可能に装着されるアタッチメントと、前記アタッチメントに着脱可能に装着され、作業を行う作業具と、を備え、前記作業具が、前記アタッチメントに自動で着脱される作業機を開示する。
　本開示によれば、アタッチメントが、作業ヘッドに着脱可能に装着されており、そのアタッチメントに、作業具が自動で着脱される。これにより、装着ヘッドへの作業具の着脱を好適に行うことが可能となる。
部品実装機を示す斜視図である 部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。 部品把持具を示す断面図である。 電気部品を保持した状態の部品把持具を示す断面図である。 図３のＡＡ線における断面図である。 押付具を保持した状態の部品把持具を示す断面図である。 押付具を示す概略図である。 ネジ締め作業具を示す概略図である。 吸着ノズルを示す概略図である。 吸着ノズルが取り付けられた状態の部品把持具を示す断面図である。 吸着ノズルを示す概略図である。
　以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
　図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、撮像装置２６，２８、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、保持具ステーション３４を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。
　装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。
　部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、部品把持具６６が着脱可能に設けられている。部品把持具６６は、本出願人が本願より先に出願した特願２０１６―５６２１１８に記載されているため簡単に説明すると、図３に示すように、ハウジング７０と、ピストン７２と、１対のスライダ７４と、伝達機構７６と、１対の把持爪７８と、取付具８０とを有している。ピストン７２は、ハウジング７０の内部において上下方向に摺動可能に保持されており、コイルスプリング８２により下方に向かって付勢されている。そして、ピストン７２は、ハウジング７０の内部においてエア室８４を区画している。
　また、ハウジング７０の下面側には、１対のスライダ７４が左右方向において接近・離間するように保持されており、それら１対のスライダ７４は、伝達機構７６を介して、ピストン７２に連結されている。伝達機構７６は、ピストン７２の上下方向の移動を、１対のスライダ７４の左右方向の移動に変換する。この際、ピストン７２が上方に向かって移動することで、伝達機構７６により、１対のスライダ７４が接近する方向に移動し、ピストン７２が下方に向かって移動することで、伝達機構７６により、１対のスライダ７４が離間する方向に移動する。そして、１対のスライダ７４の下面側に、１対の把持爪７８が下方に向かって延び出すように固定されている。
　また、部品把持具６６のハウジング７０の上面には、フランジ８６が形成されており、作業ヘッド６０，６２の下面には、そのフランジ８６に応じた形状の凹部８８が形成されている。作業ヘッド６０，６２には、凹部８８の中央に開口する第１エア通路９０と、その第１エア通路９０の開口を周方向に囲むように凹部８８に開口する第２エア通路９２とが形成されている。そして、第１エア通路９０と第２エア通路９２とは、個別に、正負圧供給装置（図示省略）に接続されている。
　また、部品把持具６６のハウジング７０の上面及びフランジ８６には、エア室８４と連通する連通路９６が形成されている。そして、部品把持具６６のフランジ８６が、作業ヘッド６０，６２の凹部８８に嵌められることで、部品把持具６６の連通路９６と作業ヘッド６０，６２の第１エア通路９０とが連通する。また、部品把持具６６のフランジ８６が、作業ヘッド６０，６２の凹部８８に嵌められることで、第２エア通路９２の開口は、部品把持具６６のフランジ８６により塞がれる。
　このような構造により、第２エア通路９２に負圧が供給されることで、フランジ８６が負圧により吸引されて、凹部８８に嵌合した状態が維持される。これにより、部品把持具６６は、負圧により作業ヘッド６０，６２の凹部８８に装着される。そして、第２エア通路９２に僅かに正圧が供給されることで、フランジ８６が凹部８８に嵌合した状態が解除される。これにより、部品把持具６６は、作業ヘッド６０，６２の凹部８８から離脱する。つまり、部品把持具６６は、負圧を利用して作業ヘッド６０，６２に装着され、正圧を利用して作業ヘッド６０，６２から離脱する。このように、部品把持具６６は、作業ヘッド６０，６２に着脱可能とされている。
　また、第１エア通路９０に負圧が供給されることで、ピストン７２がハウジング７０の内部において、コイルスプリング８２の弾性力に抗して上方に向かって移動する。この際、伝達機構７６の作動により１対のスライダ７４が接近することで、図４に示すように、１対の把持爪７８も接近する。これにより、部品把持具６６は、１対の把持爪７８によって電気部品１００を把持する。そして、第１エア通路９０に僅かな正圧が供給されることで、ピストン７２が、コイルスプリング８２の弾性力によって、下方に向かって移動する。この際、伝達機構７６の作動により１対のスライダ７４が離間することで、１対の把持爪７８も離間する。これにより、部品把持具６６は、１対の把持爪７８によって把持していた電気部品１００を離脱する。このように、部品把持具６６は、負圧を利用して電気部品１００を把持し、正圧及びコイルスプリング８２の弾性力を利用して、把持した電気部品１００を離脱する。なお、作業ヘッド６０，６２は凹部８８に装着された部品把持具６６を軸心周りに自転させる自転装置（図示省略）を有している。これにより、電気部品１００を保持した状態の部品把持具６６が自転することで、部品把持具６６に保持された電気部品１００の姿勢が調整される。
　また、取付具８０は、図３に示すように、ハウジング７０の下面に固定されており、１対の把持爪７８の間に位置する。取付具８０は、概して円柱形状とされており、取付具８０には、下面側に開口する凹部１０２と、上下方向に貫通し、凹部１０２と上面とに開口する貫通孔１０４とが形成されている。その貫通孔１０４は、迂回路（図示省略）を経由して、第１エア通路９０に連通しており、迂回路には、切換弁（図示省略）が配設されている。これにより、第１エア通路９０を介した負圧若しくは正圧の供給が、切換弁の作動によって、連通路９６と貫通孔１０４との何れかに選択的に切り換えられる。
　また、凹部１０２の内壁面には、上下方向に延びるようにキー溝１０６が形成されている。そのキー溝１０６の上端には、図３のＡＡ線における断面図である図５に示すように、取付具８０の周方向に延びるように形成された周方向溝１０８の一端部が連通している。つまり、凹部１０２の内壁面には、キー溝１０６が上下方向に延びるように形成され、そのキー溝１０６の上端から周方向に延びるように、周方向溝１０８が形成されている。なお、キー溝１０６の深さ寸法と、周方向溝１０８の深さ寸法とは同じとされている。このような構造により、取付具８０には、後に詳しく説明するが、吸着ノズル（図９，図１１参照）１１０，１１２が取り付けられる。
　上記構造の部品把持具６６が装着された作業ヘッド６０，６２は、作業ヘッド移動装置６４により移動させられる。詳しくは、図２に示すように、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置１２０とＹ方向移動装置１２２とＺ方向移動装置１２４とを有している。そして、Ｘ方向移動装置１２０とＹ方向移動装置１２２とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ１２６，１２８に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置１２４は、スライダ１２６，１２８を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置１２４によって、個別に上下方向に移動させられる。
　また、撮像装置２６は、下方を向いた状態でスライダ１２６に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動させられる。これにより、撮像装置２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。撮像装置２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、撮像装置２８は、作業ヘッド６０，６２の部品把持具６６に把持された部品を撮像する。
　部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置１３０とフィーダ型部品供給装置（図示省略）とを有している。トレイ型部品供給装置１３０は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。
　ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。なお、部品供給装置３０および、ばら部品供給装置３２によって供給される部品として、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。
　保持具ステーション３４は、基材搬送保持装置２２とばら部品供給装置３２との間に配設されており、保持具トレイ（図示省略）を有している。保持具トレイには、複数種類の保持具が収容されている。なお、保持具として、部品把持具６６のようなチャックおよび、吸着ノズルが保持具ステーションに収容されている。そして、保持具ステーション３４では、作業ヘッド６０，６２に装着されている部品把持具６６と、保持具トレイに収容されている保持具との交換が、自動で行われる。なお、保持具トレイに収容されている保持具には、部品把持具６６のフランジ８６と同形状のフランジが形成されており、そのフランジにおいて、作業ヘッド６０，６２の凹部８８に装着される。
　部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。部品実装機１０では、種々の部品の装着作業を行うことが可能であるが、リードを有する電気部品１００、つまり、リード部品の装着作業について、以下に説明する。なお、電気部品１００は、図４に示すように、ブロック状の部品本体１５０と、部品本体１５０の底面から突出する２本のリード１５２とから構成されている。
　具体的には、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって固定的に保持される。次に、撮像装置２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。これにより、クランプ装置５２による回路基材１２の保持位置の誤差，回路基材１２に形成されている挿入穴の位置等に関する情報が得られる。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２は、所定の供給位置において、電気部品１００を供給する。そして、作業ヘッド６０，６２の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、部品把持具６６によって電気部品１００の部品本体１５０を保持する。
　続いて、電気部品１００を保持した作業ヘッド６０，６２が、撮像装置２８の上方に移動し、撮像装置２８によって、部品把持具６６に保持された電気部品１００が撮像される。これにより、電気部品１００のリード１５２の先端位置等に関する情報が得られる。次に、電気部品１００のリード１５２の先端部のＸＹ方向での座標と、回路基材１２に形成された挿入穴のＸＹ方向での座標とが一致するように、Ｘ方向移動装置１２０及びＹ方向移動装置１２２の作動が制御される。これにより、作業ヘッド６０，６２が、ＸＹ方向に沿って移動することで、電気部品１００のリード１５２の先端位置と、回路基材１２に形成された挿入穴の位置とが上下方向に重なった状態となる。そして、Ｚ方向移動装置１２４の作動により、作業ヘッド６０，６２が下降することで、部品把持具６６に保持された電気部品１００のリード１５２が、回路基材１２に形成された挿入穴に挿入される。これにより、電気部品１００が、回路基材１２の挿入穴にリード１５２を挿入させた状態で回路基材１２に装着される。
　このように、部品実装機１０では、部品把持具６６により電気部品１００の保持作業が実行され、その保持作業により保持された電気部品１００が回路基材１２に装着される。この際、回路基材１２の挿入穴にリード１５２を挿入させた状態で回路基材１２に装着された電気部品１００に浮きが生じる場合がある。つまり、電気部品１００の部品本体１５０と回路基材１２とが密着せずに、部品本体１５０の下面と回路基材１２の上面との間に隙間が生じる場合がある。このため、部品実装機１０では、図６に示すように、押付具１６０が部品把持具６６により保持され、その押付具１６０によって、電気部品１００が回路基材１２に押し付けられる。
　詳しくは、押付具１６０は、ブロック状の本体１６２と、その本体１６２の下面側から下方に向かって延び出す円柱形状の押付部１６４とにより構成されている。なお、押付部１６４の外径は、本体１６２の幅方向の外寸より小さくされている。そして、押付具１６０は、本体１６２の上面を上方に向けて、押付部１６４を上下方向に延ばした姿勢で、トレイ型部品供給装置１３０のトレイの上に載置されている。このようにトレイに載置された押付具１６０が、図６に示すように、部品把持具６６の１対の把持爪７８により保持される。この際、押付具１６０の本体１６２の上面が、部品把持具６６の取付具８０の下面に接触し、押付具１６０の押付部１６４が鉛直方向を向くように、押付具１６０の姿勢が矯正される。
　そして、押付具１６０を保持した作業ヘッド６０，６２が、撮像装置２８の上方に移動し、撮像装置２８によって、部品把持具６６に保持された押付具１６０が撮像される。これにより、押付具１６０の押付部１６４の先端位置に関する情報が得られる。次に、押付部１６４の先端のＸＹ方向での座標と、回路基材１２に装着された電気部品１００の部品本体１５０の所定の位置のＸＹ方向での座標とが一致するように、Ｘ方向移動装置１２０及びＹ方向移動装置１２２の作動が制御される。
　そして、Ｚ方向移動装置１２４の作動により、作業ヘッド６０，６２が下降することで、部品把持具６６に保持された押付具１６０の押付部１６４が、回路基材１２に装着された電気部品１００を回路基材１２に押し付ける。これにより、電気部品１００の部品本体１５０と回路基材１２とが密着し、電気部品１００の浮きが解消される。そして、押付具１６０による電気部品１００の押付作業が完了すると、その押付具１６０を保持する作業ヘッド６０，６２がトレイの上方に移動し、下降した際に、部品把持具６６が押付具１６０を離脱することで、押付具１６０がトレイに戻される。
　また、トレイには、押付具１６０だけでなく、図７に示すように、押付具１６０と異なるサイズの押付具１７０も載置されている。押付具１７０は、押付具１６０と同様に、ブロック状の本体１７２と、円柱形状の押付部１７４とにより構成されているが、押付部１７４の外径は、本体１７２の幅方向の外寸より大きくされている。ただし、押付具１７０の本体１７２の寸法は、押付具１６０の本体１６２の寸法と略同じとされている。そして、押付具１７０も、押付具１６０と同じ姿勢でトレイの上に載置されており、部品把持具６６の１対の把持爪７８により保持可能とされている。このため、例えば、電気部品１００より大きなサイズの電気部品が回路基材１２に装着された場合において、部品把持具６６により押付具１７０が保持され、その押付具１７０により電気部品の押付作業が実行される。
　また、トレイには、押付作業を実行するための押付具１６０，１７０だけでなく、他の作業を行うための作業具も載置されている。具体的には、例えば、図８に示すネジ締め作業具１８０もトレイに載置されている。ネジ締め作業具１８０は、ブロック状の本体１８２と、その本体１８２の下面側から下方に向かって延び出すドライバー部１８４とにより構成されている。ドライバー部１８４の先端は、十字形状とされており、ドライバー部１８４は、プラスドライバーとして機能する。また、ネジ締め作業具１８０の本体１８２の寸法も、押付具１６０の本体１６２の寸法と略同じとされている。そして、ネジ締め作業具１８０も、押付具１６０と同じ姿勢でトレイの上に載置されており、部品把持具６６により保持可能とされている。なお、トレイ型部品供給装置１３０のトレイには、ネジ締め作業具１８０を押付具１６０と同じ姿勢で載置するために、凹部が形成された載置台が載置されている。そして、ネジ締め作業具１８０のドライバー部１８４の先端部が、載置台の凹部に挿入されることで、ネジ締め作業具１８０が押付具１６０と同じ姿勢で載置される。このように、ネジ締め作業具１８０が本体１８２の上面を上方に向けて、押付具１６０と同じ姿勢で載置されることで、部品把持具６６の１対の把持爪７８によりネジ締め作業具１８０が保持され、そのネジ締め作業具１８０によりネジ締め作業が実行される。
　具体的には、例えば、回路基材１２にネジ穴が形成されており、そのネジ穴へのネジの装着作業が部品把持具６６により実行される。そして、ネジの装着作業後に、部品把持具６６によりネジ締め作業具１８０が保持され、ネジ締め作業具１８０を保持した作業ヘッド６０，６２が、撮像装置２８の上方に移動し、撮像装置２８によって、部品把持具６６に保持されたネジ締め作業具１８０が撮像される。これにより、ネジ締め作業具１８０のドライバー部１８４の先端位置に関する情報が得られる。次に、ドライバー部１８４の先端のＸＹ方向での座標と、回路基材１２に装着済のネジの頭部に形成された十字溝のＸＹ方向での座標とが一致するように、Ｘ方向移動装置１２０及びＹ方向移動装置１２２の作動が制御される。
　次に、Ｚ方向移動装置１２４の作動により、作業ヘッド６０，６２が下降することで、部品把持具６６に保持されたネジ締め作業具１８０のドライバー部１８４の先端が、ネジの十字溝に嵌合する。そして、部品把持具６６が自転装置の作動により軸心周りに自転する。これにより、ネジ締め作業具１８０によるネジ締め作業が実行される。
　さらに、トレイには、押付具１６０，１７０及びネジ締め作業具１８０だけでなく、保持作業を実行するための吸着ノズル１１０も載置されている。吸着ノズル１１０は、図９に示すように、ノズル本体１９０と、装着ピン１９２とにより構成されている。ノズル本体１９０は、概して円筒形状をなし、ノズル本体１９０には、軸心方向に延びるようにノズル穴１９６が形成されている。ノズル本体１９０の上端部の外径は、部品把持具６６の取付具８０に形成された凹部１０２の内径より僅かに小さくされており、ノズル穴１９６の内径は、取付具８０に形成された貫通孔１０４の内径と同じとされている。また、装着ピン１９２は、ノズル本体１９０の外周面に、径方向に延び出すように立設されており、その装着ピン１９２の長さ寸法は、キー溝１０６及び周方向溝１０８の深さ寸法より短くされている。
　そして、吸着ノズル１１０は、ノズル本体１９０を上下方向に延ばした姿勢で、トレイの上に載置されている。なお、吸着ノズル１１０は、トレイにおいて軸心周りに回転不能とされている。つまり、例えば、載置穴が形成された収納トレイ（図示省略）がトレイの上に載置されており、その載置穴に吸着ノズル１１０が収納されている。そして、載置穴には、収容する吸着ノズル１１０の軸心周りの回転を防止するストッパが形成されている。このように、収納トレイにおいて、軸心周りに回転不能に載置された吸着ノズル１１０が、図１０に示すように、部品把持具６６の取付具８０に取り付けられる。
　詳しくは、収納トレイに載置された吸着ノズル１１０の上方に、作業ヘッド６０，６２がＸ方向移動装置１２０及びＹ方向移動装置１２２の作動により移動する。この際、吸着ノズル１１０のノズル本体１９０のＸＹ方向での座標と、部品把持具６６の取付具８０の凹部１０２のＸＹ方向での座標とが一致するように、Ｘ方向移動装置１２０及びＹ方向移動装置１２２の作動が制御される。また、吸着ノズル１１０の装着ピン１９２のＸＹ方向での座標と、取付具８０のキー溝１０６のＸＹ方向での座標とが一致するように、Ｘ方向移動装置１２０及びＹ方向移動装置１２２の作動が制御される。
　次に、Ｚ方向移動装置１２４の作動により、作業ヘッド６０，６２が下降することで、取付具８０の凹部１０２に吸着ノズル１１０のノズル本体１９０が挿入されるとともに、取付具８０のキー溝１０６に吸着ノズル１１０の装着ピン１９２が挿入される。そして、吸着ノズル１１０の装着ピン１９２がキー溝１０６の上端に位置するまで、作業ヘッド６０，６２が下降すると、部品把持具６６が自転装置の作動により、自転する。この際、部品把持具６６は、キー溝１０６の上端に位置する装着ピン１９２が周方向溝１０８の内部に移動する方向に自転する。これにより、ノズル本体１９０が凹部１０２に挿入された状態でロックされ、吸着ノズル１１０が部品把持具６６の取付具８０にメカニカルな構造により装着される。
　また、ノズル本体１９０が凹部１０２に挿入された状態で、ノズル本体１９０に形成されたノズル穴１９６と凹部１０２に開口する貫通孔１０４とが連通する。そして、ノズル穴１９６と連通する貫通孔１０４は、上述したように、迂回路（図示省略）を経由して、第１エア通路９０に連通しており、迂回路には、切換弁（図示省略）が配設されている。これにより、第１エア通路９０を介した負圧若しくは正圧の供給が、切換弁の作動によって、連通路９６から貫通孔１０４に切り換えられることで、吸着ノズル１１０により電気部品１００等の部品を保持することができる。つまり、部品把持具６６の取付具８０に吸着ノズル１１０が取り付けられることで、吸着ノズル１１０による保持作業を実行することができる。なお、ノズル本体１９０と凹部１０２との接続部にはカプラ（登録商標）が用いられており、エア漏れが防止されている。
　また、吸着ノズル１１０による部品の装着作業が完了すると、吸着ノズル１１０の取り付けられた作業ヘッド６０，６２が収納トレイの上方に移動し、下降することで、収納トレイの載置穴に吸着ノズル１１０が収容される。そして、部品把持具６６は、周方向溝１０８の内部に位置する装着ピン１９２がキー溝１０６の上端に移動する方向に自転する。続いて、作業ヘッド６０，６２が上昇することで、吸着ノズル１１０が部品把持具６６の取付具８０から取り外され、収納トレイに戻される。
　このように、部品把持具６６の取付具８０に、吸着ノズル１１０が取り付けられることで、吸着ノズル１１０による部品の保持作業をも行うことが可能となる。また、トレイには、吸着ノズル１１０と異なるノズル径の吸着ノズル１１２も載置されている。吸着ノズル１１２は、図１１に示すように、ノズル本体２００と、装着ピン２０２とにより構成されている。ノズル本体２００は、小径部２０６と大径部２０８とに区分けされている。そして、小径部２０６の外径は、吸着ノズル１１０のノズル本体１９０の外径と同じとされており、大径部２０８の外径は、小径部２０６の外径より大きくされている。
　また、ノズル本体２００には、軸心方向に延びるようにノズル穴２１０が形成されている。このノズル穴２１０の内径は、小径部２０６の内部において、吸着ノズル１１０のノズル穴１９６の内径と同じであり、大径部２０８の内部において、吸着ノズル１１０のノズル穴１９６の内径より大きくされている。また、装着ピン２０２は、小径部２０６の外周面に、径方向に延び出すように立設されており、その装着ピン１９２の長さ寸法は、吸着ノズル１１０の装着ピン１９２の長さ寸法と同じである。そして、吸着ノズル１１２も、吸着ノズル１１０と同様に、軸心周りに回転不能に収納トレイに載置されている。これにより、ノズル径の大きい吸着ノズル１１２も、吸着ノズル１１０と同様に、部品把持具６６の取付具８０に取り付けることが可能とされている。
　このように、部品実装機１０では、部品把持具６６により押付具１６０，１７０、ネジ締め作業具１８０が保持されること、若しくは、取付具８０に吸着ノズル１１０，１１２が取り付けられることで、それら押付具１６０，１７０等の作業具により各種の作業を実行することができる。つまり、部品把持具６６に押付具１６０，１７０、ネジ締め作業具１８０、吸着ノズル１１０，１１２のうちの任意の作業具が自動で着脱されることで、装着された作業具に応じた作業を実行することができる。なお、作業具の自動での着脱とは、作業ヘッド移動装置６４、正負圧供給装置等の作動により部品把持具６６に任意の作業具が装着及び離脱されることであり、プログラム等の処理に従って実行されるものである。
　また、部品把持具６６は、作業具のアタッチメントとしての機能のみならず、吸着ノズル１１０、押付具１６０等の作業具が装着されていない状態において、１対の把持爪７８によって部品の保持作業を行うことが可能とされている。そして、保持具ステーション３４に、上述したように、複数の保持具が収容されており、それら複数の保持具のうちの任意の保持具が、作業ヘッド６０，６２に自動で着脱される。このため、部品実装機１０では、吸着ノズル１１０、押付具１６０等の作業具を用いた作業だけでなく、保持具ステーション３４に収容されている保持具に応じた部品の保持作業を行うことができる。なお、保持具の自動での着脱とは、作業ヘッド移動装置６４、正負圧供給装置等の作動により作業ヘッド６０，６２の凹部８８に任意の保持具が装着及び離脱されることであり、プログラム等の処理に従って実行されるものである。
　また、部品実装機１０では、吸着ノズル１１０、押付具１６０等の作業具がトレイ型部品供給装置１３０のトレイに載置されている。これにより、部品実装機１０では、既存の設備を利用して、複数の作業具を載置し、それら複数の作業具のうちの任意の作業具を用いて、数多くの種類の作業を行うことができる。詳しくは、保持具ステーション３４に、上述したように、複数の保持具が収容されており、それら複数の保持具のうちの任意の保持具が、作業ヘッド６０，６２の凹部８８に自動で着脱されるが、保持具ステーション３４に収容可能な保持具の数は限られている。そこで、部品実装機１０では、トレイ型部品供給装置１３０のトレイに、吸着ノズル１１０、押付具１６０等の複数の作業具が載置されており、それら複数の作業具のうちの任意の作業具が、部品把持具６６に自動で着脱される。これにより、吸着ノズル１１０、押付具１６０等の複数の作業具を載置するための新たな設備を用意することなく、既存の設備を利用して、複数の作業具を載置し、それら複数の作業具のうちの任意の作業具を用いて、数多くの種類の作業を行うことができる。
　なお、部品実装機１０は、作業機の一例である。作業ヘッド６０，６２は、作業ヘッドの一例である。部品把持具６６は、アタッチメントの一例である。吸着ノズル１１０，１１２、押付具１６０，１７０、ネジ締め作業具１８０は、作業具の一例である。
　なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、１台の作業ヘッド６０，６２毎に１個の部品把持具６６等の保持具が着脱可能に装着されるが、１台の作業ヘッド６０，６２に２個以上の保持具が着脱可能に装着されてもよい。つまり、１台の作業ヘッド６０，６２に２個以上の凹部８８が形成され、それら２個以上の凹部８８に２個以上の保持具が装着されてもよい。それらは互いに異なる種類のものであってもよい。そして、１台の作業ヘッド６０，６２に２個以上の保持具が着脱可能に装着される場合には、２個以上の保持具のうちの任意のものが、任意のタイミングで、自動で作業ヘッド６０，６２に着脱される。なお、保持具が作業ヘッド６０に装着されるタイミングは、保持対象の保持具による保持作業が開始する前のタイミングであれば、どのようなタイミングであってもよいが、作業ヘッド６０，６２が部品の装着に関連しないタイミングであり、例えば、部品実装機１０に部品装着前の回路基材１２を搬入するタイミング、あるいは、部品実装機１０から部品装着後の回路基材１２を搬出するタイミング等の間を利用して行うことが好ましい。また、保持具が作業ヘッド６０から取り外されるタイミングは、保持対象の保持具による保持作業が終了した後のタイミングであれば、どのようなタイミングであってもよいが、他の作業が実行されている間を利用して行うことが好ましい。また、作業機としての部品実装機１０が１台の作業ヘッドのみを備える態様であってもよい。
　また、上記実施例では、１個の部品把持具６６に、吸着ノズル１１０，押付具１６０等の１個の作業具が着脱可能に装着されるが、１個の部品把持具６６に２個以上の作業具が着脱可能に装着されてもよい。そして、それらは互いに異なる種類のものであってもよい。具体的には、例えば、取付具８０を１対の把持爪７８の間でなく、把持爪７８の可動領域以外に配置することで、取付具８０に吸着ノズル１１０，１１２を取り付けるとともに、１対の把持爪７８により押付具１６０，１７０を保持することができる。これにより、１個の部品把持具６６に２個以上の作業具が着脱可能に装着される。そして、１個の部品把持具６６に２個以上の作業具が着脱可能に装着される場合には、２個以上の作業具のうちの任意のものが、任意のタイミングで、自動で部品把持具６６に着脱される。なお、作業具が部品把持具６６に装着されるタイミングは、装着対象の作業具による作業が開始する前のタイミングであれば、どのようなタイミングであってもよいが、他の作業が実行されている間を利用して行うことが好ましい。また、作業具が部品把持具６６から取り外されるタイミングは、装着対象の作業具による作業が終了した後のタイミングであれば、どのようなタイミングであってもよいが、他の作業が実行されている間を利用して行うことが好ましい。
　また、上記実施例では、部品把持具６６が負圧を利用して作業ヘッド６０，６２の凹部８８に装着されているが、ワンタッチジョイント，ロック機構等のメカニカルな機構を利用して作業ヘッド６０，６２の凹部８８に装着されてもよい。一方、上記実施例では、吸着ノズル１１０等の作業具がメカニカルな機構を利用して部品把持具６６の取付具８０に装着されているが、負圧を利用して取付具８０に装着されてもよい。
　また、上記実施例では、部品把持具６６が、１対の把持爪７８によって部品の保持作業を行う機能と、作業具が着脱される機能との両方を有しているが、作業具が着脱される機能のみを有していてもよい。つまり、部品把持具６６を単なるアタッチメントとしてのみ機能させ、部品把持具６６は、単体において作業を行うことができず、作業具を保持した状態においてのみ、その作業具により作業を行うことができてもよい。また、部品把持具６６あるいは作業具などの収納場所はトレイあるいは保持具ステーション３４に限定はされず、部品実装機内であり、作業ヘッド６０，６２の移動する範囲内に配設されていれば良い
　また、上記実施例では、吸着ノズル１１０，１１２、押付具１６０，１７０、ネジ締め作業具１８０のうちの任意の作業具が部品把持具６６に装着されることで、押付作業，ネジ締め作業，部品の保持作業が実行されているが、他の種類の作業具が部品把持具６６に装着され、他の種類の作業が実行されてもよい。例えば、粘性流体の転写作業を行うための作業具，切削作業を行うための作業具などが、部品把持具６６に装着されてもよい。
　また、上記実施例では、部品把持具６６、つまり、チャックにより作業具が保持されているが、吸着ノズルにより作業具が保持されてもよい。つまり、作業ヘッド６０，６２に吸着ノズルが装着され、その吸着ノズルが、例えば、押付具１６０の本体１６２を吸着保持してもよい。
　１０：部品実装機（作業機）　　６０：作業ヘッド　　６２：作業ヘッド　　６６：部品把持具（アタッチメント）　　１１０：吸着ノズル（作業具）　　１１２：吸着ノズル（作業具）　　１６０：押付具（作業具）　　１７０：押付具（作業具）　　１８０：ネジ締め作業具（作業具）
 
 
 
 
 
 

Claims (4)

  1. 　作業ヘッドと、
    　前記作業ヘッドに着脱可能に装着されるアタッチメントと、
    　前記アタッチメントに着脱可能に装着され、作業を行う作業具と、
    　を備え、
    　前記作業具が、
    　前記アタッチメントに自動で着脱される作業機。
  2. 　前記アタッチメントが、
    　前記作業ヘッドに自動で着脱される請求項１に記載の作業機。
  3. 　前記アタッチメントが、
    　前記作業具が装着されていない状態において、部品の保持作業を行う請求項１または請求項２に記載の作業機。
  4. 　前記アタッチメントが、
    　負圧を利用して前記作業ヘッドに装着される請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の作業機。
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
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